1、计算机基本硬件知识及工作原理第三级 第4课青少年人工智能技术水平测试课程研究中心青少年人工智能技术水平测试THE YOUTH ARTIFICIAL INTELLIGENCE TECHNICAL LEVEL TEST 青少年人工智能技术水平测试工作站了解计算机的基本硬件知识本章总结青少年人工智能技术水平测试THE YOUTH ARTIFICIAL INTELLIGENCE TECHNICAL LEVEL TEST 目录青少年人工智能技术水平测试工作站content熟悉计算机的工作原理以及冯诺依曼的计算机结构了解计算机存储信息的方式青少年人工智能技术水平测试THE YOUTH ARTIFICIAL
2、 INTELLIGENCE TECHNICAL LEVEL TEST 计算机的基本硬件知识计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。其中运算器和控制器组成中央处理器（CPU）。运算器负责完成算术、逻辑运算功能，通常由ALU（算术/逻辑单元）、寄存器、多路转换器、数据总线组成；控制器则负责依次访问程序指令，进行指令译码，并协调其他设备，通常由计数器（PC）、指令寄存器、指令译码器、状态/条件寄存器、时序发生器、微操作信号发生器组成。计算机的工作原理以及冯诺依曼的计算机结构冯诺依曼体系结构：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。(1)控制器：控制器是整个计算机的
3、指挥中心，它取出程序中的控制信息，经分析后，便按要求发出操作控制信号，使各部分协调一致地工作。(2)运算器：运算器是一个“信息加工厂”。数据的运算和处理工作就是在运算器中进行的。这里的“运算”，不仅是加、减、乘、除等基本算术运算，还包括若干基本逻辑运算。(3)存储器：存储器是计算机中存放程序和数据的地方，并根据命令提供给有关部分使用。存储器系统的组成：主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器。存储器的主要技术参数：存储容量、存取速度和位价格(即一个二进制位的价格)。存储器容量：表示计算机存储信息的能力，并以字节(byte)为单位。1个字节为8个二进制位(bit)。由于存储器的容量一般都比较大，尤其
4、是外存储器的容量提高得非常快，因此又以210(1024)为倍数不断扩展单位名称。这些单位的关系如下：（千、兆、吉）1byte 8bit lKB l024bytelMB1024KB lGB1024MB主存储器的种类RAM:随机存储器,可读写,断电后数据无法保存,只能暂存数据。SRAM:静态随机存储器,在不断电时信息能够一直保持。DRAM:动态随机存储器,需要定时刷新以维持信息不丢失。ROM:只读存储器,出厂前用掩膜技术写入,常用于存放BIOS和微程序控制。PROM:可编程ROM,只能够一次写入,需用特殊电子设备进行写入。EPROM:可擦除的PROM,用紫外线照射1520分钟可擦去所有信息,可写入
5、多次。E2PROM:电可擦除ERPOM,可以写入,但速度慢。闪速存储器:现在U盘使用的种类,可以快速写入。主要外部设备：鼠标、键盘，显示器、打印机，软磁盘（驱动器）、硬磁盘（驱动器）、光盘（驱动器）。青少年人工智能技术水平测试THE YOUTH ARTIFICIAL INTELLIGENCE TECHNICAL LEVEL TEST 计算机存储信息的方式储存器：储存器具有记忆功能，用来保存信息，如数据，指令和运算结果等等。它可以分为外储存器和内储存器两种。内储存器（内存）内储存器直接与CPU相连接，储存容量较小，但速度快，用来存放当前运行程序的指令和数据，并直接与CPU交换信息。内储存器由许多
6、储存单元组成，每个单元能存放一个二进制数或一条由二进制编码表示的指令。内储存器是由随机储存器和只读储存器构成的 内存，即RAM（Random access memory）通过使用二进制数据储存单元和直接与CPU联系，大大减少了读取数据的时间。RAM上所存数据在关机或计算机异常是会自动清除，所以人们才需要将数据保存在硬盘等外存上。外储存器（外存）外储存器是内储存器的扩充。它储存容量大，价格低，但储存速度慢，一般用来存放大量暂时不用的程序，数据和中间结果，需要时，可成批的与内存进行信息交换。外存只能与内存交换信息，不能被计算机系统的其他部件直接访问。常用的外存有磁盘，磁带，光盘等。外存分为很多种类，例如硬盘（Hard drive）软盘（Floppy disk）CD光盘、CD-R可拷贝光盘、CD-ROM只读光盘、CD-RW读写光盘、有些大型计算机（Mainframe computer）会用读写磁带来储存网络进程的庞大数据。本章总结本章需要掌握的知识点：1、了解计算机的基本硬件知识；2、熟悉计算机的工作原理以及冯诺依曼的计算机结构；3、了解计算机存储信息的方式，主要是信息在内存中的管理形式。
